内耳有毛細胞の感覚毛に局在する聴覚受容イオンチャネル遺伝子の同定と機能解析

内耳毛细胞感觉毛中听觉受体离子通道基因的鉴定和功能分析

• 批准号: 16650078
• 负责人: 島田 昌一
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16650078/
• 关键词: 感覚毛; TRP; OTRPC4; ASIC; 有毛細胞; 内耳; Western blot; 免疫組織化学; 感覚毛; TRP; OTRPC4; ASIC; 有毛細胞; 内耳; Western blot; 免疫組織化学

内耳は微小器官であり生化学的な研究が難しく、内耳に特異的に発現する遺伝子の多くは重要な機能を担っているにも関わらずその研究が立ち遅れてきた。本研究では内耳の有毛細胞の感覚毛に特異的に局在する聴覚を受容する機械刺激応答性イオンチャネル遺伝子の同定を目指し、マウス内耳有毛細胞cDNAライブラリーを作製し、TRPファミリーおよびASICファミリーと相同性を示す遺伝子をスクリーニングしてきた。これらの中でASICファミリーに属する遺伝子のスプライシングバリアントが、内耳有毛細胞に発現していることを見いだした。ウサギを用いて特異的な抗体を作製し、免疫組織化学的な解析を行ったところ、このクローンは蝸牛の内有毛細胞と外有毛細胞の感覚毛に特異的に蛋白が局在していた。さらに、免疫電顕法で詳しく解析すると有毛細胞の感覚毛の根本に免疫陽性構造の局在が認められた。また、このクローンのイオンチャネルとしての特性をアフリカツメガエル卵母細胞に発現させて解析してみると、陽イオンチャネルの活性が浸透圧に感受性を示すことが明らかになった。また、薬理学的にこのイオンチャネルはアミロライドで抑制されることが分かった。これらの結果から、このイオンチャネルは内耳有毛細胞の感覚毛に発現し、機械刺激感受性(浸透圧感受性)を示し、アミロライドで抑制されることから、聴覚受容に関与する機械刺激応答性イオンチャネルの有力候補であることが分かった。

内耳是一种微生物，生化研究很困难，尽管在内耳中专门表达的许多基因在内耳中起着重要作用，但该研究却很慢。在这项研究中，我们创建了一个小鼠内耳毛细胞cDNA库和筛选的基因，该基因与TRP和ASIC家族表现出同源性，以鉴定机械响应的离子通道基因，该基因接受听力，该基因专门定位于内耳毛细胞的感觉毛。其中，我们发现属于ASIC家族的基因的剪接变体在内耳毛细胞中表达。使用兔子制备特定的抗体，免疫组织化学分析表明，克隆的蛋白质特异性位于耳蜗内部和外毛的感觉毛发上。此外，使用免疫电子显微镜的详细分析揭示了免疫阳性结构在毛细胞感觉毛的根部的定位。此外，当该克隆作为离子通道的特性在爪蟾卵母细胞中表达并进行分析时，据揭示了阳离子通道的活性对渗透压敏感。还发现从药理学上，该离子通道受到氨基层抑制。这些结果表明，该离子通道在内耳毛细胞的感觉头发中表达，表现出机械刺激灵敏度（渗透敏感性），并被艾米洛利（Amiloride）抑制，使其成为机械刺激响应性离子通道的潜在候选者。